第1章 化学反应与能量转化 章末整合提升——体系构建·素养提升(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

本讲义聚焦高中化学“化学反应与能量”模块，系统整合化学反应的热效应、化学电源、电解原理及金属的腐蚀与防护四大核心知识点，构建从能量变化规律到电化学装置原理再到实际应用的完整知识脉络，为学生提供章末复习的结构化学习支架。 该资料以高考真题为载体，通过量热计测定反应热、光解水装置分析等实例，培养学生基于实验事实的证据推理和模型建构等科学思维，结合海水脱盐、储氯电池等实际应用情境渗透科学态度与责任。课中辅助教师高效授课，课后助力学生通过真题解析巩固知识、弥补薄弱环节。

章末整合提升——体系构建·素养提升 　　 一、化学反应的热效应 1.（2025·天津高考11题）如图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是（　　） A.BaO和足量的水 B.Al和足量的NaOH溶液 C.ZnO和足量的稀硫酸 D.KOH溶液和足量的稀盐酸 解析：B　BaO与水反应生成Ba（OH）2，ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水，KOH与稀盐酸的中和反应，都为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，A、C、D都不符合题意；Al与NaOH溶液反应生成H2气体，气体逸出时会带走部分热量，导致热量测量不准确，不适宜用简易量热计测定，B符合题意。 2.（2025·北京高考11题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是（　　） A.NaCl固体溶解是吸热过程 B.根据盖斯定律可知：a＋b＝4 C.根据各微粒的状态，可判断a＞0，b＞0 D.溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关 解析：C　A项，由图可知，NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH3＝＋4 kJ·mol－1，为吸热过程，正确；B项，由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，即a＋b＝4，正确；C项，第一步为NaCl固体变为Na＋和Cl－，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na＋和Cl－与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，错误；D项，溶解过程的能量变化，取决于NaCl固体断键吸收的热量及Na＋和Cl－水合过程放出的热量，即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，正确。 3.（2025·浙江6月选考11题）下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是（　　） H2SO4（l）＋Fe（OH）2（s）FeSO4（s）＋2H2O（l）　ΔH1 H2SO4（l）＋2NaOH（s）Na2SO4（s）＋2H2O（l）　ΔH2 H2SO4（l）＋Na2O（s）Na2SO4（s）＋H2O（l）　ΔH3 SO3（g）＋Na2O（s）Na2SO4（s）　ΔH4 SO3（g）＋H2O（l）H2SO4（l）　ΔH5 A.ΔH1－ΔH2＞0 B.ΔH2－ΔH3＞0 C.ΔH3－ΔH4＜0 D.ΔH4－ΔH5＜0 解析：C　将五个方程式依次编号为①、②、③、④、⑤。酸碱中和反应为放热反应，Fe（OH）2难溶于水而氢氧化钠易溶于水，已知反应①H2SO4（l）＋Fe（OH）2（s）FeSO4（s）＋2H2O（l）　ΔH1，②H2SO4（l）＋2NaOH（s）Na2SO4（s）＋2H2O（l）　ΔH2，则反应①放出的热量小于反应②，即ΔH1＞ΔH2，故ΔH1－ΔH2＞0，A正确；已知反应②H2SO4（l）＋2NaOH（s）Na2SO4（s）＋2H2O（l）　ΔH2，③H2SO4（l）＋Na2O（s）Na2SO4（s）＋H2O（l）　ΔH3，利用盖斯定律将反应③－反应②得到H2O（l）＋Na2O（s）2NaOH（s），该反应为放热反应，则该反应的ΔH＝ΔH3－ΔH2＜0，即ΔH2－ΔH3＞0，B正确；已知反应⑤SO3（g）＋H2O（l）H2SO4（l）（化合反应）为放热反应，即ΔH5＜0，利用盖斯定律，将反应④－反应③得到反应⑤，即ΔH4－ΔH3＝ΔH5＜0，ΔH3－ΔH4＞0，C错误；已知反应③H2SO4（l）＋Na2O（s）Na2SO4（s）＋H2O（l）为放热反应，ΔH3＜0，结合C项解析知：ΔH4－ΔH3＝ΔH5＜0，则ΔH4－ΔH5＝ΔH3＜0，D正确。 4.（2025·广西高考17题节选）尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： 已知：常温下各物质的相对能量如图。 则反应2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l）的ΔH＝　－122.3 kJ·mol－1　kJ·mol－1。 解析：2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l）的ΔH＝反应产物的总能量－反应物的总能量＝－285.8 kJ·mol－1－321.8 kJ·mol－1＋393.5 kJ·mol－1＋2×45.9 kJ·mol－1＝－122.3 kJ·mol－1。 二、化学电源 5.（2025·江苏高考8题）以稀硫酸为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为2H2O2H2↑＋O2↑。下列说法正确的是（　　） A.电极a上发生氧化反应生成O2 B.H＋通过质子交换膜从右室移向左室 C.光解前后，H2SO4溶液的pH不变 D.外电路每通过0.01 mol电子，电极b上产生0.01 mol H2 解析：A　由题图可知，该原电池中电子由电极a向电极b移动，故电极a失电子作负极，电极反应式为2H2O－4e－4H＋＋O2↑；电极b得电子作正极，电极反应式为2H＋＋2e－H2↑；H＋由负极向正极移动。由上述分析可知，电极a上发生氧化反应生成O2，A正确；H＋由负极向正极移动，即通过质子交换膜由左室向右室移动，B错误；由总反应可知，光解时消耗水，电解质溶液中硫酸浓度逐渐增大，故溶液pH减小，C错误；由正极反应式可知，电路中每通过0.01 mol e－，电极b上产生0.005 mol H2，D错误。 6.（2025·黑吉辽蒙13题）一种基于Cu2O的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是（　　） A.放电时Na＋向b极迁移 B.该电池可用于海水脱盐 C.a极反应：Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－Cu2（OH）3Cl＋H＋ D.若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 解析：D　放电时，a、b极均增重，由两个电极及电解液组成可知，a极上Cu2O→Cu2（OH）3Cl，Cu元素由＋1价升高为＋2价，发生氧化反应，a极为原电池负极，b极上NaTi2（PO4）3→Na3Ti2（PO4）3，Ti元素由＋4价降低为＋3价，发生还原反应，b极为原电池正极。原电池中，阳离子移向正极，即放电时，Na＋向b极迁移，A正确；由两个电极的物质转化可知，a极消耗电解质溶液中的Cl－，b极消耗电解质溶液中的Na＋，故电池工作时，电解质溶液中的NaCl浓度逐渐减小，则该电池可用于海水脱盐，B正确；结合a极的物质转化及得失电子守恒、原子守恒，可知a极的电极反应式为Cu2O－2e－＋Cl－＋2H2OCu2（OH）3Cl＋H＋，C正确；将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重，说明b极上Ag→AgCl，Ag元素由0价升高为＋1价，发生氧化反应，此时b极为原电池负极，则相比于Cu2O/Cu2（OH）3Cl电极，Ag/AgCl电极的电极电势更低，结合原装置中Cu2O/Cu2（OH）3Cl电极作负极可知，电极电势：Ag/AgCl＜Cu2O/Cu2（OH）3Cl＜NaTi2（PO4）3/Na3Ti2（PO4）3，因此若将a极换为Ag/AgCl电极，则a极作原电池的负极，Ag转化为AgCl，该电池仍能起到储氯的作用，D错误。 7.（2025·江西高考9题）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池（如图）。下列说法错误的是（　　） 已知：CuHCF为铜基普鲁士蓝（Cu·nH2O） A.CuHCF中的铁为＋3价 B.交换膜为阴离子交换膜 C.洗脱目的是去除电极吸附的Ni2＋ D.Zn2＋溶液可电解再生电池负极 解析：C　由图可知，Zn电极失去电子生成Zn2＋，该原电池中左侧电极为负极，右侧电极为正极。CuHCF的化学式为Cu[Fe（CN）6]0.67·nH2O，设Fe化合价为x。Cu为＋2价，CN－为－1价，整体电中性：＋2＋0.67×（x－6）＝0，解得x≈＋3，A正确；Zn电极为负极，反应为Zn－2e－Zn2＋，负极区正电荷增加。污水中S通过交换膜移向负极区以平衡电荷，说明交换膜允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B正确；Ni2＋在正极得到电子生成Ni，Ni被CuHCF电极吸附，洗脱目的是利用H2O2的氧化性去除电极吸附的Ni，C错误；电解Zn2＋溶液时，阴极反应为Zn2＋＋2e－Zn，可得到Zn单质再生负极，D正确。 三、电解原理 8.（2025·湖南高考9题）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A.电解过程中，K＋向左室迁移 B.电解过程中，左室中N的浓度持续下降 C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D.N完全转化为NH3的电解总反应：N＋8Cl－＋6H2ONH3↑＋9OH－＋4Cl2↑ 解析：B　电池分析：左侧电极上N转化为N、NH3，N的化合价降低，发生还原反应，故左侧电极为阴极；右侧电极上Cl－转化为Cl2，Cl的化合价升高，发生氧化反应，故右侧电极为阳极。左侧电极为阴极，电解时阳离子向阴极迁移，则K＋向左室迁移，A项正确；电解过程中左室中N转化为N，N转化为NH3，N是中间产物，其浓度变化取决于生成速率和消耗速率的相对快慢，若前者比后者快，则N浓度增大，B项错误；b处产生Cl2，Cl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，C项正确；左室阴极反应为N＋8e－＋6H2ONH3↑＋9OH－，右室阳极反应为8Cl－－8e－4Cl2↑，则电解总反应为N＋8Cl－＋6H2ONH3↑＋9OH－＋4Cl2↑，D项正确。 9.（2025·河南高考12题）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是（　　） A.Ⅱ为阳离子交换膜 B.电极a附近溶液的pH减小 C.电极b上发生的电极反应为[Fe（CN）6]4－＋e－[Fe（CN）6]3－ D.若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上可回收1 mol LiCl 解析：D　根据电解池装置中电极上物质变化及实现海水淡化，并以LiCl形式回收锂元素，对电解池进行如下具体分析： 为实现海水的淡化，海水中Na＋应通过离子交换膜Ⅰ进入最左侧，为以LiCl形式回收锂元素，海水中Cl－应通过离子交换膜Ⅱ向右侧迁移，Li＋应通过离子交换膜Ⅲ向左侧迁移，故离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜，A错误；由阴极反应知，电极a附近溶液的pH增大，B错误；由上述分析知，C错误；每脱除58.5 g（1 mol）NaCl，溶液中有1 mol Na＋、1 mol Cl－和1 mol Li＋迁移，所以可回收1 mol LiCl，D正确。 四、金属的腐蚀与防护 10.（2025·新课标卷8题）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是（　　） A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe－2e－Fe2＋ B.铁发生腐蚀生锈的反应：3Fe＋2O2＋xH2OFe3O4·xH2O C.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe＋2HNO3（浓）FeO＋2NO2↑＋H2O D.安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：Fe3＋＋3e－Fe 解析：A　酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为Fe－2e－Fe2＋，A正确；铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，B错误；发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，C错误；安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，非Fe3＋被还原，D错误。 11.（2025·广西高考11题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成Cu2O层。一段时间后，Cu2O表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是（　　） A.Cu2O层对铜导线起保护作用 B.正极生成Cu2O的电极反应式为4Cu＋＋O2＋4e－2Cu2O C.沉积物的成分可能有CuO、Cu2（OH）2CO3 D.腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 解析：D　铜导线内壁发生电化学反应生成Cu2O层，负极为Cu，电极反应为Cu－e－Cu＋，正极氧气得电子生成氢氧根离子，Cu＋与O2生成Cu2O，电极反应为4Cu＋＋O2＋4e－2Cu2O。Cu2O层为致密的氧化膜，能阻止内部铜与水、氧气进一步接触，对铜导线起保护作用，A正确；正极电极反应式为4Cu＋＋O2＋4e－2Cu2O，B正确；Cu2O可被氧化为CuO，或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2（OH）2CO3，沉积物成分可能包含二者，C正确；沉积物最多的区域，有较厚的CuO、Cu2（OH）2CO3层覆盖，Cu与冷水、O2的接触被阻碍，腐蚀速率减慢，D错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $